охт (6sem) / для курсача / MeOH / + / 11-010

Вычисления

F t = 3.745 10

4

МН, F б2 = 4.021 МН

Проверка шпилек на прочность. Условие прочности шпилек

σ б

F б2

σ0 б

142 МПа, σ0 б20

147 МПа

,σ б = 79.005 МПа

n б.f б

σ б20

F б1

σ б

= 55.637 %,

σ б20

= 11.618 %

σ б20 = 17.079 МПа

,

σ0 б

σ0 б20

n б.f б

Как видно, оба условия выполняются

Проверка втулки на прочность. Приведенный изгибающий момент

M 0

.

0.05.

D б

D сп .F б1

s эк .F д

.

σ

20

0.05

D б

D сп .F б2

D сп

D

σ

M 0

=

2.39

МН.мм

.

15.311

,

M 0

max M 0

,M 0 = 15.311 МН

мм

Безразмерный комплекс

2.

.

D

н

2

T ф

D н

1

8.55

log

D

D

1.05

.

D

2

1.945

.

D

2

. D н

1

н

D

T ф = 1.89

Максимальное напряжение во втулке

σ 0

f ф.σ 1

σ 1

T ф.M 0.ν

D.

s 0

c 2

σ 1 = 65.015

МПа,

σ 0 = 78.017

МПа

Тангенциальное напряжение

σ t

p p.D

2.

s 0

c

σ t = 84.324

МПа

Лист

42

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

		Рисунок 3.6 – Схема к расчету укрепления отверстия
		за счет увеличения толщины стенки штуцера
Общий критерий укрепления состоит в компенсации вырезанной площади
поперечного сечения:
		(A1н + А1в)χ1 + А2χ2 + А0 ≥ A,
где А1н и А1в – площади продольного сечения соответственно наружной и
внутренней частей штуцера, участвующего в укреплении;
А2 – площадь продольного сечения усиливающего обечайку элемента;
А0 – площадь продольного сечения оболочки, участвующая в укреплении;
А – площадь продольного сечения выреза, подлежащая компенсации;
χ1 и χ2 – коэффициенты, учитывающие соотношение материалов конструк-
тивных элементов.
Значения χ1
			[σ]ш
			χ1 = [σ]
где [σ]ш – допускаемое напряжение материала штуцера, т.к. штуцер изготов-
лен из того же материала, что и верхнее днище, то χ1 = 1.
Расчетный диаметр укрепляемого элемента (корпуса)
			Dр = D = 3200 мм.
Расчетный диаметр штуцера
		dр = d + 2сш = 250 + 2 × 0,75 = 501,5 мм
Наружная и внутренние длины штуцера, участвующие в укреплении
			l1
		l1p = min	(d + (sш – sшр))(sш – sшр) =
				Лист
Изм. Лист	N докум.	Подп. Дата		44

Тогда диметры фундаментного кольца

D1 = 3,2×(1 – 0,685·0,058) = 3,07 м, D2 = 3,2×(1 + 1,35·0,058) = 3,45 м

Напряжение на опорной поверхности кольца.

gQ

+

MR

,

σR = F

W

где F и W – соответственно площадь и момент сопротивления изгибу опор-

ной площади фундаментного кольца;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 Н/кг.

Площадь и момент сопротивления изгибу опорной площади фундаментного

кольца:

D 2

– D

2

3,452 – 3,072

2

F = π

2

1

= 3,14

4

4

= 1,94 м

W =

π2(D24 – D14)

=

3,142(3,454

– 3,074)

3

32D2

32·3,45

= 4,72 м

Значение момента примем равным

MR = 0,315×106 НМ

Тогда

9,81×28,6·103

+

0,315×106

1,94

4,72

0,211

σR = max 9,81×30,1·103

0,315×106 = max

= 0,220 МПа

+

0,220

1,94

4,72

Расчетное значение толщины опорного кольца

δк = fb

3σR

,

σ

где f – коэффициент, для колонных аппаратов f = 1;

b - длина полоски выступающей за диаметр обечайки, м.

Длину полоски можно посчитать так

b = D2 – D = 3,45 – 3,2

= 0,125 м

2

2

Расчетное значение толщины опорного кольца

Лист

Изм. Лист

N докум.

Подп.

Дата

46

4 Специальный раздел

4.1 Определение массы оборудования Проектируемый аппарат монтируется в разобранном виде. После установки и

выверки аппарата монтируются опорные решетки двух катализаторных секций.

Затем аппарат наполняют катализатором через специальные штуцеры. Следова-

тельно монтажная масса складывается в основном из массы обечайки, днищ, опоры и вспомогательных устройств (штуцера, кронштейны).

Масса обечайки аппарата с учетом верхнего и нижнего днищ

π ((D + 2s)2 – D2)

Gоб = 4 ρ H1,

где D – внутренний диаметр аппарата, D = 3200 мм; s – толщина стенки аппарата, s = 70 мм

H1 – высота обечайки, Н = 9000 мм

ρ – плотность материала аппарата, ρ = 7860 кг/м3 Итого

3,14 × ((3,2 + 2 × 0,070)2 – 3,22)

Gоб = 4 × 7860 × 9,0 = 40869 кг = 40,9 т

Принимаем монтажную массу аппарата с учетом вспомогательных устройств на 10% больше массы обечайки

Gм = 45 т

4.2 Доставка оборудования на монтажную площадку В практике монтажа технологическое оборудование перевозится к месту

монтажа по шоссейным и грунтовым дорогам. Для перевозки крупногабаритного

и тяжеловесного оборудования применяют прицепы-тяжеловозы различной грузоподъёмности, которые буксируются тракторами или специальными колёсными

тягачами. Выберем прицеп-тяжеловоз и тип тягача с учётом массы и габаритов

транспортируемого оборудования.

Предварительно принимаем для транспортирования пневмоколёсный при- цеп-тяжеловоз ЧМЗАП-5212, при транспортировании по сухой грунтовой дороге с максимальным подъёмом 3% и скоростью υ=2,6 км/ч; для буксировки прицепа с

Лист

				48
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

Fс = 10Gсφ,

где Gс = G0 = 25 т – сцепная масса трактора, обеспечивающая надёжное сцепление его с поверхностью дороги;

φ = 0,85 – коэффициент сцепления гусениц трактора с покрытием дороги. Fс = 10 × 25 × 0,85 = 213 кН.

Проверка правильности выбора тягача проводится по условиям: Fд < Fc; Fд > Fт

141 < 213 кН; 141 > 120 кН.

Условие правильности выбора тягача выполняется.

4.3 Приёмка фундамента под монтаж Готовность фундаментов к производству монтажных работ оформляют актом

приемки-сдачи, подписанным представителями строительной и монтажной организации и технадзора заказчика.

К акту прилагают составленные строительной организацией исполнительные

схемы: а) основных и привязочных размеров, отметок фундамента, расположения фундаментных болтов, шанцев и анкерных колодцев; б) расположения металли-

ческих плашек и реперов, заделанных в тело фундамента и фиксирующих его оси

и высотные отметки; в) данные о качестве фундамента.

Фундаменты под машины, другое технологическое оборудование и кон-

струкции, устанавливаемые без подливки, сооружают на полную проектную отметку и сдают под монтаж с выровненной поверхностью.

Перед сдачей под монтаж аппаратов фундамент, включая колодцы для фундаментных болтов, должен быть освобожден от опалубки и очищен от строительного мусора. Раковины, пористость, наслоения и другие дефекты недопустимы.

Проемы и отверстия должны иметь соответствующее ограждение, каналы и люки должны быть закрыты, выступающие из бетона арматура и проволока, а также

металлические кондукторы – обрезаны. На фундаментные болты должны быть

установлены гайки и шайбы, а их нарезанные части защищены от коррозии и пре-

дохранены от повреждений [8].

Лист

				50
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

4.5 Выбор крана и расчёт такелажной оснастки

4.5.1 Выбор крана Требуемая грузоподъёмность монтажного крана определяется по формуле:

Gк.тр ≥ G0 ,

nк

где G0 = 45 т – монтажная масса оборудования;

nк = 1 – количество кранов, участвующих в подъёме оборудования.

Gк.тр ≥ 451 = 45 т

Необходимая высота подъёма крюка крана для установки аппарата на фундамент вычисляется по формуле:

hк = hф + hз + hо + hс,

где hф = 1,5 м – рекомендуемая высота фундамента;

hз = 0,5 м – рекомендуемый запас высоты оборудования над фундаментом; hо = 7,5 м – высота блока оборудования от основания до места строповки, на-

значается по чертежу аппарата;

hс = 6 м – высота стропа, назначается по конструктивным соображениям. hк = 1,5 + 0,5 + 7,5 + 6 = 15,5 м.

По графику грузовысотных характеристик выбираем кран типа КГ-100 с длиной стрелы 20 м. При вылете крюка lк = 10 м, кран имеет грузоподъёмность Gк = 50 т и высота подъёма крюка более 19 м, что обеспечивает подъём и установку аппарата на фундамент [8].

Для подтверждения возможности размещения поднятого над фундаментом блока аппарата в подстреловом пространстве вычерчивается монтажная схема в масштабе.

4.5.2 Выбор и расчёт траверсы Траверса представляет собой жёсткое грузозахватное приспособление, пред-

назначенное для подъёма крупногабаритного оборудования при необходимости строповки его за несколько точек. Выбираем траверсу, работающую на изгиб, расчётная схема которой приведена на рисунке 4.3.

Лист

				52
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

4.5.3 Расчёт канатных строп Стропы из стальных канатов применяются для строповки поднимаемого обо-

рудования с грузозахватными приспособлениями для подъёма различного оборудования.

Для строповки тяжеловесного оборудования преимущественно применяют инвентарные витые стропы, выполняемые в виде замкнутой петли путём последовательной параллельной плотной укладки перевитых между собой витков каната вокруг начального центра витка.

Схема к расчёту канатного стропа приведена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.3 – Расчётная схема витого канатного стропа

Натяжение в одном витке стропа определяется по формуле:

S = P , m n cosα

где Р = 298/2 = 149 кН – усилие, приложенное к стропу; m = 2 – количество ветвей витого стропа;

n = 7 – число канатных витков в сечении одной ветви;

α= 150 – угол между ветвью стропа и направлением усилия P (рекомендуется

≤300).

Лист

				54
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

В качестве опорных элементов при выверке оборудования, устанавливаемого со сплошным опиранием на подливку применяют отжимные регулировочные винты, инвентарные домкраты, бетонные опоры и др.

Выбираем выверку оборудования с помощью отжимных регулировочных винтов, схема которой приведена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Схема выверки отжимными регулировочными винтами 1 – опорная пластина; 2 – стопорная гайка; 3 – регулировочный винт; 4 –

опорная часть оборудования; 5 – фундаментный болт

Опорные пластины размещают с расположением отжимных регулировочных винтов в опорной части оборудования. Места расположения пластин выравнивают с отклонением не более 10 мм на 1 м.

При опускании оборудования на фундамент отжимные регулировочные винты должны выступать ниже установочной поверхности оборудования на 10 – 30 мм.

Положение оборудования по высоте и горизонтали (вертикали) регулируют поочерёдно всеми отжимными винтами, не допуская в процессе выверки отклонения оборудования от горизонтали (вертикали) более чем на 3 мм на 1 м. После завершения выверки плотности прилегания регулировочных винтов к опорным пластинам проверяют щупом толщиной 0,1 мм, а положение фиксируют контргайками.

Перед окончательной затяжкой фундаментных болтов регулировочные винты должны быть вывернуты на два-три оборота. При повторном использовании

Лист

				56
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

Эксплуатация оборудования должна проводиться в строгом соответствии с требованиями технической документации заводов-изготовителей. При отсутствии заводской техдокументации (паспорта, правила технической эксплуатации, руководства по эксплуатации и др.) последняя разрабатывается непосредственно в цехе для на предприятии. Кроме того, должны разрабатываться и вводиться в действие приказом по предприятию инструкции по эксплуатации, регламентирующие безотказную работу оборудования на данном предприятии.

Мастер цеха обязан помогать эксплуатационному персоналу совершенствовать производственные навыки по эксплуатации оборудования, предотвращению аварий и предупреждению преждевременного износа.

Ответственность за неправильную эксплуатацию оборудования, тем более приведшую к поломкам и авариям, наряду с непосредственными виновниками, несут мастер и начальник цеха (участка).

4.7.2 Основные причины отказа оборудования Одной из основной причин отказа оборудования является коррозия. Причина

– производственные среды на относятся к разряду агрессивных. Азотная кислота и ее производные при высокой температуре и избыточном давлении образуют азотнокислые среды, являющиеся сильноагрессивными. Такие рабочие среды вызывают усиленный коррозионный износ металлов и сплавов, из которых изготовлено оборудование и коммуникации, несмотря на то, что они изготовляются из кислотостойкой стали.

4.7.3 Подготовка к ремонту и ремонт оборудования Основанием для остановки оборудования на ремонт служит месячный гра-

фик планово-периодического ремонта. На подготовку и остановку на ремонт крупного технологического оборудования издается приказ по предприятию, в котором указываются: сроки подготовки и ремонта; исполнители работ; ответственные за технику безопасности; ответственные за подготовку оборудования к ремонту; руководители ремонта по объектам (отделениям, участкам, комплексам и т. п.); ответственные (комиссия) за качество и выполнение ремонта в установленные сроки. Подготовка и остановка основного технологического оборудования

Лист

				58
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата

стить оборудование от осадка, накипи и твердых отложений; г) проверить содержание инертных, горючих, ядовитых газов и кислорода в ремонтируемом оборудовании, коммуникациях, колодцах и приямках путем проведения соответствующих анализов; д) подготовить места для установки заглушек и установить их.

Подготовка оборудования к ремонту производится эксплуатационным и дежурным ремонтным персоналом технологического цеха. Ответственность за подготовку мест установки заглушек, за их установку и снятие, а также за своевременную запись об этом в журнале несет лицо, ответственное за вывод оборудования в ремонт. После установки заглушек ответственное лицо должно указать их номера на схеме установки заглушек и сделать об этом запись в журнале учета установки и снятия заглушек. Ответственность за качество устанавливаемых заглушек несет механик цеха. Схему на установку заглушек подписывает заместитель начальника цеха. Дежурный ремонтный персонал на подготовительные работы может привлекаться -только по письменному распоряжению начальника цеха. Во всех остальных случаях дежурному ремонтному персоналу запрещается самостоятельно проводить установку и снятие технологических заглушек.

Состояние работ по подготовке оборудования к ремонту записывается в журнале приема и сдачи смен. Работы по подготовке к ремонту, не законченные предыдущей сменой, оформляются в журнале приема и сдачи смен ответственным за подготовку и продолжаются следующей сменой. О выполненных подготовительных работах и принятых мерах по технике безопасности ответственное лицо за вывод оборудования в ремонт делает отметку в журнале начальников смен.

Полностью подготовленное к ремонту оборудование сдается лицом, ответственным за вывод оборудования в ремонт, руководителю ремонта (мастеру ре- монтно-механического или энергоремонтного цеха, мастеру цеха централизованного ремонта и т. п.). При сдаче оборудования в текущий ремонт запись об этом делается в журнале начальников смен, а в капитальный ремонт — оформляется акт, который подписывает лицо, ответственное за вывод оборудования в ремонт, и руководитель ремонта. Проведение ремонта без оформления акта на сдачу оборудования в ремонт допускается только в тех случаях, когда ремонт осуществляется собственным ремонтным персоналом технологического цеха, в котором уста-

Лист

				60
	Изм. Лист N докум.	Подп.	Дата